Проект электрического освещения профилактория на 76 мест с разработкой облучательной установки

                                                                            Таблица 3.4- Светотехническая ведомость

Министерство  сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное образовательное  учреждение

Ижевская  государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра «Электроснабжение»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа по дисциплине: «Электрическое облучение и освещение»

на  тему: «Проект электрического освещения профилактория на 76 мест

с разработкой облучательной установки»

 

 

 

Выполнил :                                                                              Студитских Е.П.

                                                              студентка 442 группы

Проверил :                                                                              Светлакова И. Н.

 

 

Курсовой  проект защищен с оценкой  ________________________________

 

________                                ______________                ___________________

(дата)                                             (подпись)                              (фамилия, и., о.)

 

 

 

 

 

 

 

Ижевск 2010


Содержание

 

 

    Введение…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3

  1. Светотехнический раздел……………………………………………….............................................................................................5

  •    1.1 Расчет размещения световых приборов………………………………………………………………………………………….7

  •    1.2 Проверка освещённости основного помещения точечным методом……………………………….8

    •    1.3. Расчет освещения в других  помещениях методом удельной  мощности……………………..9

           1.4 Расчет наружного освещения………………………………………………………………………………………………………………9

           1.5 Расчет облучательной установки………………………………………………………………………………………………..……10

       1.6 Светотехническая ведомость……………………………………………………………………………………………………..…….13

    2. Электротехнический  раздел…………………………………………………………………………………………………………… ………15

  •    2.1 Выбор напряжения и источников питания………………………..................................................................15

  •    2.2 Выбор места установки щита и ввода……………………………..................................................................15

  •    2.3 Выбор марки проводов и способа прокладки……………………................................................................15

  •    2.4 Расчет площади сечения проводов осветительной сети……………………………………………..……16

  •    2.5 Сводная таблица расчета групп………………………………………………………………………………………………..…..…21

    •     Заключение………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...23

        Список  литературы………………………………………………………………………………………………………………………………………..…..24

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Введение

    При научной организации труда в  сельском хозяйстве, как и в промышленности, качество освещения занимает одно из важных мест. Исследованиями установлено, что при современном интенсивном производстве правильно спроектированное освещение позволяет повысить производительность труда на 10-12 %. Высокий уровень освещения (40-70 лк) влияет на увеличение продуктивности животных и птиц. Создание искусственного дня (по длительности и интенсивности) позволяет регулировать физиологические процессы у животных.   Целью выполнения курсовой работы по дисциплине "Электрическое освещение и облучение" является систематизация, расширение, углубление и закрепление теоретических знаний студента. В процессе этой работы обучающийся приобретает навыки и опыт самостоятельного проектирования осветительных установок. Каждый студент получает от преподавателя индивидуальное задание и в соответствии с приведенными здесь методическими указаниями разрабатывает проект установки. При проектировании студенту следует, кроме рекомендуемой здесь литературы использовать справочный, нормативный, специальный периодический материал, а также типовые проекты. В данной курсовой работе необходимо рассчитать систему электрического освещения и облучения профилактория на 76 мест для телят до 15-20-дневного возраста.

    Внутренняя  отделка помещений – внутренние поверхности стен и перекрытие окрашиваются известковой краской, окна, двери и ворота окрашиваются масляной краской.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    1. Светотехнический раздел.

     

  • Выбор нормируемых показателей электрического освещения.

    • Различаются две системы освещения: общая (равномерная  или локализованная) и комбинированная. При любой системе освещения допускается отклонение расчётной освещенности от нормированной в любой точке поверхности не более чем на (+20)¸(-10)%. Одно общее освещение рекомендуется устраивать во всех животноводческих и других помещениях, где нормированная освещенность по лампам накаливания не превышает 50 лк, по люминесцентным лампам – 150 лк. При устройстве общего освещения предпочтение следует отдавать локализованному, обеспечивающему повышенную освещенность в главных частях рабочей поверхности: кормовые проходы, кормушки, навозные проходы, стеллажи и т.д. Однако при этом на других участках рабочей поверхности помещения освещенность должна быть не менее 75% от средней. При применении люминесцентных ламп в осветительных установках должны соблюдаться следующие условия для обычного исполнения светильников:

    1) температура  окружающей среды не должна  быть ниже 50С;

    2) напряжение  у осветительных приборов должно  быть не менее 90% номинального.

    Для аварийного освещения рекомендуется  применять светильники с лампами  накаливания или люминесцентными.

    Нормами устанавливается наименьшая допустимая освещенность, причём, в «наихудших»  точках освещаемой поверхности перед  очередной чисткой светильников. Нормированная освещенность выбирается  в зависимости от вида и системы  освещения, угловых размеров деталей различения, их контраста с фоном, а также от вида источников света. Уровень нормированной освещенности зависит также от разряда и характеристики зрительной работы. Для пользования этими таблицами нужно знать, что фон считается светлым при r > 0,4, средним – при r от 0,2 до 0,4, тёмным – при r< 0,2. Контраст более 0,5 считается большим, от 0,2 до 0,5 – средним, менее 0,2 – малым.

     

     

    Таблица 1 – Перечень помещений и их характеристика

    №п/п

    Наименование  помещения

    Количество  помещений

    Размеры помещения

    а´в´ho, м

    Характеристика  помещения

    Высота  рабочей поверхности hр, м

    1

    Коридор

    		  

    23,1´6,2´ 3

    Известковая побелка, стены покрашены, пол бетонный

    Г- 0.0

    2

    Венткамера

    1

    1,6´6,1´ 3

    Потолок побелен, стены покрашены, пол бетонный

    Г-0.0

    3

    Склад

    1

    21´8´ 5

    Известковая побелка, стены покрашены, пол бетонный

    Г-0.0

     

     

    Склад

     

    1

    53´5

    Известковая побелка, стены покрашены, пол бетонный

    Г-0.0

    4

    Помещение персонала

    1

    15´8´ 5

    Известковая побелка, стены побелены, пол деревянный

    Г-0.8

    9

    Электрощитовая

    1

    2,5x3x3

    Потолок побелен, стены покрашены, пол бетонный

    В-1,5




     

     

     

     

     

     

     

     

    Таблица 2 – Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса

    №п/п

    Наименование  помещения

    Разряд  работ

    Норма освещенности

    Коэффициент запаса

    Кз(р.л.)

    Коэффициенты  отражения

    Ен(р.л.)

    Ρпот

    Ρстен

    Ρпола

    1

    Профилакторий на 76 мест

    Vг

    100

    1,8

    50

    30

    10

    2

    Венткамера

    VIIIб

    50

    2

    50

    30

    10

    3

    Помещение для подстилки

    VIIIв

    30

    2

    50

    30

    10

    4

    Помещение персонала

    VI

    150

    1,8

    70

    50

    30

    5

    ,Туалет

    VIIIа

    75

    1,8

    50

    30

    10

    6

    Моечно-молочная

    VI

    150

    1,8

    50

    30

    10

    7

    Кабинет ветврача

    IVв

    200

    1,8

    70

    50

    30

    8

    Помещение для больных животных

    Vг

    100

    1,8

    50

    30

    10

    9

    Электрощитовая

    VI

    100

    1,5

    70

    50

    30

    10

    Коридор

    VIIIб

    50

    2

    50

    30

    10




     

    Таблица 3 – Выбор видов и систем освещения

    № п/п

    Наименование  помещения

    Вид освещения

    Система освещения

    Расчетная освещенность  Е

    , ,лк

    Коэффициент пульсации, Кп, %

    1

    Профилакторий на 76 мест

    Рабочее

    Общая равномерная

    100

    20

    2

    Венткамера

    Рабочее

    Общая равномерная

    50

    20

    3

    Помещение для подстилки

    Рабочее

    Общая равномерная

    50

    20

    4

    Помещение персонала

    Рабочее

    Общая равномерная

    150

    20

    5

    Туалет

    Рабочее

    Общая равномерная

    75

    20

    6

    Моечно-молочная

    Рабочее

    Общая равномерная

    150

    20

    7

    Кабинет ветврача

    Рабочее

    Общая равномерная

    200

    20

    8

    Помещение для больных животных

    Рабочее

    Общая равномерная

    100

    20

    9

    Электрощитовая

    Рабочее

    Общая локализованная

    50

    20

    10

    Коридор

    Рабочее, дежурное

    Общая равномерная

    50

    20




     

     

     

    1.1. Выбор световых  приборов.

     

                       1) Токарный цех.

    Расчетная высота установки  светильника определяется по следующей формуле:

    h = ho - hсв - hр=5-1,5-0,8=2,7 м,

    где ho - высота помещения, м;

          hсв - высота свеса светильников; hсв=0,3¸2,5 м - для подвесных светильников;

          hр - высота рабочей поверхности над полом.

    Светильники должны устанавливаться на жестких подвесках, не допускающих раскачивания

     

    Число светильников в  ряду nа и число рядов светильников nв определяют по формулам

     

     

      nа = а/Lопт =23,1/3,5=6,67≈7 светильников

     

     nв = в/Lопт = 6,2/3,5=1,77≈2 ряда

     

    Для расположения светильников на плане помещения рассчитывают уточненные расстояния между светильниками и их рядами:

      Lа = = =3,3 м;                 Lв = = =3,1 м  

    Расстояние между стеной и крайними светильниками равно 1,6 м, а расстояние между стеной и к крайним рядом светильников равно 1,7 м.

    Мощность лампы, которую  необходимо установить в выбранный  светильник, определяется светотехническим  расчётом освещенности.

    Потребный поток ламп в каждом светильнике находится по формуле:

              

                                              Фл  =

    где Е - нормируемое значение  освещенности; Кз - коэффициент запаса; S - освещаемая площадь; z = Еср/Емин; Еср, Емин - среднее и минимальное значения освещенности, применяется z = 1,10 для люминесцентных ламп; N - число светильников; N=na×nв, UОУ - коэффициент использования светового потока. Под коэффициентом использования UОУ понимают отношение светового потока, падающего на расчётную плоскость, к световому потоку источников света. Коэффициент UОУ зависит от светораспределения светильников и их размещения в помещениях; от размеров освещаемого помещения и отражающих свойств его поверхностей; от отражающих свойств рабочей поверхности. Соотношение размеров освещаемого помещения и высота подвеса светильников в нем характеризуются индексом помещения.

     

    =
    =1,96

    где - длина помещения; - его ширина; h - расчётная высота подвеса светильников. Коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка rп и стен rс - оцениваются с помощью таблицы П.3.30. Коэффициент отражения расчётной поверхности или пола в большинстве случаев принимается rр = 0,1. Коэффициенты отражения в помещении для стойлового помещения  rп=0,5;  rс=0,3;  rр = 0,1 По найденным значениям индекса помещения и коэффициентов отражения rп,  rс и  rр для выбранного типа светильников определяется коэффициент использования UОУ. КСС Д-1.(табл. П.3.29.)

     

                                      Фл  = = =3582,8лм

    Выбираем светильник ЛСП02-40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=75%; защитный угол 15о; Фл  =3200 лм.

    Световой поток светильника  при выбранных лампах не должен отличаться от Фл больше чем на величину (-10% ¸ +20%). Должно выполняться следующее условие: 

     

     

     £

     £

     £

    Условие выполняется                               

    Далее получается 2 ряда по 7 светильников. Всего 14 светильников.

    Определение суммарной  потребляемой люминесцентными лампами  ЛБ-40 мощности, ΣРлл, Вт:

    ΣРлл = Рлл × N,

    где   Рлл – мощность одной лампы, Вт.

    ΣРлл = 40 × 14 =560  Вт

    1.2. Расчет точечным методом от линейно источника.

                                                      

             Р1=Р2=1,5 м;

    L1=2,1 м;

    L2=1,1 м;

    L3=5,6 м;

    L4=4,3 м;

     

     


     

     

    Определяются относительные параметры

    р1¢=0,6

    р2¢=0,6;

    L’1 = 0.88;                                                     L’2=1,1/2,5=0,44;

    L’3 = L3/h=5,6/2,5=2,24;

    L’4 = L4/h==1,72;

    Определятся относительная  освещенность в точке А (рис. 1) которая  находится в середине двух рядов светильников. По графику линейных изолюкс (рис. П3.14) для точки с координатами р¢ и L¢ определяется e. Вычисляется от ближайших рядов или их частей, освещающих точку.

    соответственно:

    ε1=90 лк; ε2=60 лк; ε3=110 лк; ε4=100 лк;

     

    Для ламп типа ЛБ-40 световой поток в светильнике Ф=3200 лм

     £

    Условие выполняется, значит неравномерность освещения в  пределах нормы.

     

    1.3. Расчет освещения   методом удельной мощности.

     

    2) Венткамера

     

    S=9,76 м2;     а=1,6 м;    в=6,1 м;

    Расчетная высота установки  светильника определяется по следующей  формуле:

    h = ho - hсв - hр=3-0,5-0 =2,5м

     

    Светильники должны устанавливаться  на жестких подвесках, не допускающих  раскачивания

     

    Число светильников в  ряду nа и число рядов светильников nв определяют по формулам

     

      nа = а/Lопт =1,6/3,5=1 светильник

     

     nв = в/Lопт = 6,1/3,5=2 ряда

     

    Для расположения светильников на плане  помещения рассчитывают уточненные расстояния между светильниками  и их рядами:

      Lа = = =1,6 м;                 Lв = = =3,05 м  

     

    Выбираем светильник ЛСП18-40, лампа ЛБР-40; . КСС Д1; КПД=88%; Фл  =2500 лм.

    По таблице П3.39 находится W100%=4,8 Вт/м2. Но так как в таблице Е=100 лк; Кз=1,8 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:

     

    Число светильников:

    N=WS/Pл=(4,62×9,76)/40=1 светильник                                                                

    Выбираем 1 светильник.

    1.4 Расчет наружного  освещения

    В плане размеры площадки не указаны и принимаем ее размером а*в= 3*2 м.

     

     


     

     

     

     

     

     

     

     

    Рисунок для  расчета наружного освещения

     

    Iα=159.2 кд

    Фл =

     

    По расчетам выбираем светильник НСП03;60Вт;Р;М;С;IP=54; с лампой

    Б230-240-60, 710 лм, Е27, Проверка -10%≤19%≤20%.

      1. Расчет облучательной установки.

    Инфракрасные облучательные установки.

    Инфракрасные  облучательные установки используются для обогрева молодняка животных и птицы, сушки овощей, фруктов, лакокрасочных  покрытий, для предпосевной обработки  семян, зерновых и овощных культур, дезинфекции, пастеризации молока и т.д.

    В первые дни  жизни у молодняка механизмы  терморегуляции несовершенны. Низкая температура и высокая влажность  воздуха помещения неблагоприятно отражаются на росте и развитии молодняка, приводит к нарушению обмена веществ., возникновению рахита, заболеваниям, гибели. Необходимый температурный режим обеспечивается общим обогревом или комбинированной системой общего и локального обогрева.

    Степень проникновения  ИК-излучения через кожу зависит  от состояния влажности, густоты шерстного или пухо-перового покрова, пигментации. Действие ИК основывается кровью, так и поглощении квантов молекулами живой ткани.

    ИК-облучение  в отличии от других средств местного обогрева не только предохраняет животного  от переохлаждения, но и вызывает усиление биологических процессов в организме, способствует повышению тонуса и естественно защитных сил организма.

    Специфичность ИК-облучения также позволяет  использовать его для лечения  различных воспалительных процессов. Излучение способствует испарению влаги, чем объясняется его высушивающиеся действие и применение его при лечении экзем, ожогов.

    Расчет инфракрасных облучательных установок для  обогрева молодняка.

    1. Выбрать тип облучателя

    Тип: Астра 12

    Источник: ИКЗК 220-250

    1. Определить среднюю облученность

    Е=а-bt,       где

    а – требуемая облученность при температуре окружающей среды 0 °С, Вт/м2;

    b- коэффициент, учитывающий снижение облученности при температуре помещения выше 0 °С, Вт/м2 град.

    t – температура помещения, °С.

            Е=450-22,5∙12=180 Вт/м2

    1. Определить расчетную высоту

    , 

    где I0 1000- сила света; выбирается в зависимости от типа кривой светораспределения, кд:;

        Рл – мощность лампы в ИК облучателе, Вт;

       ηик – коэффициент полезного действия ИК источника

     

          м

     

    Определим высоту подвеса ламп, используя номограмму:

       Требуется  определить высоту подвеса и  напряжение на лампах для обогрева  телят в помещении с температурой  воздуха tв =13 °С (точка А) и средней температурой ограждений τ=10 °С (точка В). Необходимо на правой верхней части номограммы определить температуру помещения (точка Д) tп =12 °С, затем продолжить прямую ВД до пересечения с прямой, соответствующей tож =18 °С (требуемая температура для телят первого возраста). Из точки пересечения опустить перпендикуляр, который на горизонтальной оси отсечет значение произведения К*Е, а в нижней части номограммы позволит избрать одно из рекомендуемых сочетаний высоты подвеса облучателя с напряжением питания ламп ИКЗК 220-250.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    1. Рассчитать требуемое число облучателей.

     

    В помещении  профилактория располагается 46 секций. Ставим на каждую секцию по одному облучателю. Таким образом, количество облучателей 46.

     

    1. Определить мощность установки.

     

      Pу=N*Pл= 46*250=11500 Вт

     

    1. Выбрать способ регулирования облученности под облучателем.

     

    Регулировка осуществляется вручную. 


     

    Характеристика  помещения

     

    Коэф-фициент  отражения

    Вид освещения

    Система освещения

    Нормированная освещенность

    Коэффициент запаса

     

    Све-тильник

     

    Лампа

    Штепсельные  розетки или понизительные трансформаторы

    Установленная мощность приборов, Вт

    Расчётная мощность, Вт (с учетом  потерь в ПРА)

     

     

     

    Удельная мощность, Вт/м

    № по плану

    Наименование

    Площадь, м2

    Высота, м

    Класс помещения по среде

    Стен

    Потолка

    Пола

    Тип

    Количество

    Тип

    Мощность

     

     

    Количество

     

     

    Мощ

    ность и тип

    1

    Токарный  участок

    750

    5

    Пыльное

    0,5

    0,3

    0,1

    рабочее

    общая равномерная

    200

    1,3

    РСП21-125

    42

    ДРЛ125

    125

    -

    -

    5250

    616

    3,5

    2

    Склад№1

    66,5

    5

    сухое

    0,5

    0,3

    0,1

    рабочее

    общая равномерная

    60

    1,5

    ЛСП02-2Х 40-01-03

    6

    ЛБ40

    40

    -

    -

    240

    44

    6,1

    3

    Склад№2

    85

    5

    пыльное

    0,5

    0,3

    0,1

    рабочее

    общая равномерная

    60

    1,5

    ЛСП02-2Х 40-01-03

    6

    ЛБ40

    40

    -

    -

    240

    44

    6,1

    4

    Помещение персонала

    98

    3

    нормальное

    0,7

    0,5

    0,3

    рабочее

    общая равномерная

    150

    1,8

    ЛСП02-2Х 65-01-03

    10

    ЛБ65

    65

    		    

    650

    88

    4,9

    5

    коридор

    360

    3

    влажное

    0,5

    0,3

    0,1

    Рабочее, дежурное

    общая равномерная

    50

    1,5

    ЛСП02-2Х 40-01-03

    30

    ЛБ40

    40

    -

    -

    1200

    88

    6,1

    6

    Электрощитовая

    27,5

    3

    сухое

    0,5

    0,3

    0,1

    рабочее

    общая локализованная

    50

    1,5

    ЛСП02-2Х 40-01-03

    4

    ЛБ40

    40

    -

    -

    160

    264

    4,8




     

     

    2. Электротехнический раздел

    2.1. Выбор  напряжения и источников питания

    Для осветительных  установок применяются преимущественно  осветительные сети переменного тока с заземленной нейтралью напряжения 380/220 В. Постоянный ток 220 В и ниже используется для резервного питания особо ответственных приёмников и в специальных электроустановках. Если в процессе работы осветительных установок возможны значительные отклонения напряжения, рекомендуется применять стабилизаторы или ограничители напряжения,  особенно в установках с лампами накаливания. Если силовая нагрузка вызывает недопустимые колебания напряжения, на осветительных линиях должны устанавливаться безинерционные стабилизаторы или питание освещения должно предусматриваться от отдельных трансформаторов. Самостоятельные осветительные трансформаторы необходимо выделять и в случаях, когда напряжение 380 В не может быть допущено по условиям безопасности. Выделение для освещения отдельных трансформаторов рекомендуется при большой плотности осветительных нагрузок.

    2.2. Выбор  места установки щита и ввода

    Осветительный щит устанавливается вблизи основного  рабочего входа в здание, в местах, недоступных для случайных повреждений  его, с учётом подхода воздушной линии. В то же время щит рекомендуется устанавливать в центре нагрузки. В случае, если некоторые перечисленные выше пункты при выборе места установки щита окажутся в противоречии, то решающими должны быть экономические соображения. Как показывают многолетний опыт эксплуатации и расчёт, применение самостоятельных осветительных трансформаторов технически и экономически не оправдано. Поэтому осветительные установки с/х предприятий обычно питаются от подстанций, общих для силовых и осветительных сетей. Более того, осветительные щиты запитываются через силовой распределительный щит. Ввод в здание может осуществляться через стальные трубы, проходы в стенах, проводом в газовых трубах или кабелем.

    2.3. Выбор  марки проводов и способа прокладки.  Управление освещением

    Марка проводов  и  способов прокладки определяются средой помещения, назначением помещения и размещением оборудования. Согласно седьмого издания ПУЭ в зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами. Питающие и распределительные сети, как правило, должны выполняться кабелями и проводами с алюминиевыми жилами, если их расчётное сечение равно 16 мм2 и более.

    Питание отдельных электроприёмников, относящихся  к инженерному оборудованию зданий (насосы,  вентиляторы, калориферы, установки кондиционирования воздуха и т.п.), может выполняться проводами или кабелем с алюминиевыми жилами сечением не менее 2,5 мм2. Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и стационарных электроприёмников, должны выполняться трёхпроводными (фазный – L, нулевой рабочий – N и нулевой защитный РЕ проводники). Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий.

    Проект электрического освещения профилактория на 76 мест с разработкой облучательной установки